FR2608700A1 - COMBINED RADIAL AND AXIAL PAD BEARING - Google Patents
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Abstract
COUSSINET A PATIN, DU TYPE COMPORTANT UN CORPS DE PALIER ET AU MOINS TROIS PATINS DESTINES A ABSORBER LES EFFORTS RADIAUX D'UN ARBRE EN ROTATION DONT LES PATINS SONT MAINTENUS AXIALEMENT PAR DES BAGUES LATERALES SOLIDAIRES DU CORPS DE PALIER. LES PATINS 4 COMPORTENT DES FACES LATERALES 9 PROFILEES DE MANIERE A CREER EN ROTATION UN FILM D'HUILE ENTRE CES FACES 9 ET DES FACES D'APPUI 8, 8 SOLIDAIRES DE L'ARBRE AFIN D'ABSORBER EGALEMENT UNE POUSSEE AXIALE.SHAFT BEARING, OF THE TYPE INCLUDING A BEARING BODY AND AT LEAST THREE SHOES INTENDED TO ABSORB THE RADIAL STRENGTHS OF A ROTATING SHAFT WHOSE SKATES ARE HELD AXIALLY BY SIDE RINGS SOLIDARLY WITH THE BEARING BODY. THE SKATES 4 HAVE SIDE FACES 9 PROFILED SO AS TO CREATE A FILM OF OIL IN ROTATION BETWEEN THESE FACES 9 AND SUPPORT FACES 8, 8 JOINT THE SHAFT IN ORDER TO ABSORB ALSO AN AXIAL THRUST.
Description
Coussinet à patin radial et axial combine L'invention concerne unThe invention relates to a radial and axial pad bearing
coussinet a patinpad pad
radial et axial combiné.combined radial and axial.
L'usage de patins destinés à supporter l'effort radial d'un arbre en rotation dans un coussinet, par exemple une turbine ou un moteur est connu. De tels coussinets sont constitués par un corps de palier annulaire monté dans le carter de la machine et par des patins disposés entre le corps de palier et l'arbre et maintenus en position par des bagues The use of pads intended to support the radial force of a rotating shaft in a bearing, for example a turbine or a motor is known. Such bearings are constituted by an annular bearing body mounted in the casing of the machine and by pads arranged between the bearing body and the shaft and held in position by rings.
latérales solidaires du corps de palier. lateral integral with the bearing body.
Ces coussinets ne peuvent toutefois pas servir de butée axiale pour les arbres qui y sont montes en raison de la forme inappropriee des patins et des problèmes de lubrification. Cela entraîne i'emDiol These bearings cannot, however, serve as an axial stop for the shafts which are mounted there because of the improper shape of the pads and lubrication problems. This results in emDiol
séparé d'une telle butée.separated from such a stop.
L'invention vise a éviter cet inconvénient et a procurer un coussinet du type decrit ci-dessuS et servant à la fois de porteur d'effort radia;. e ae The invention aims to avoid this drawback and to provide a pad of the type described above and which serves both as a carrier of the radiated force. e ae
butée axiale à un arbre de machine. axial stop on a machine shaft.
Ce but est atteint selon l'invention par le fait This object is achieved according to the invention by the fact
que d'une part les faces latérales des patins son- that on the one hand the lateral faces of the pads are
profilées de façon à amorcer un film d'huile entre elles et des butées solidaires de l'arbre et que d'autre part la lubrification des faces lateraies ce, patins est assurée grâce à une limitation du débit d'huile circulant de l'intérieur du palier vers l'extérieur. Selon une première forme de réalisation, chaque face latérale des patins comporte au moins une partie en pente dans la zone avant du patin par rapport au sens de rotation de l'arbre de façon à amorcer la formation du film d'huile entre elle et la face d'appui profiled so as to initiate a film of oil between them and stops integral with the shaft and that on the other hand the lubrication of the lateral faces this, skids is ensured thanks to a limitation of the oil flow circulating from the inside from the landing to the outside. According to a first embodiment, each lateral face of the pads has at least one sloping part in the front area of the pad relative to the direction of rotation of the shaft so as to initiate the formation of the oil film between it and the bearing face
solidaire de l'arbre lorsque celui-ci est en rotation. secured to the shaft when the latter is rotating.
De préférence chaque face latérale comporte cdeux parties en pente, l'une a chaque extremite, afan d'amorcer le film d'huile quelque soit le sens de Preferably, each side face has two sloping parts, one at each end, in order to initiate the film of oil whatever the direction of
rotation de l'arbre.shaft rotation.
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Selon une seconde forme de réalisation, chaque face latérale des patins comporte au moins une rainure transversale dont au moins un bord présente une pente destinée a amorcer le film d'huile lorsque l'arbre tourne dans le sens approprié. De préférence chaque face latérale 9 des patins comporte deux rainures situées chacune dans la zone d'extrémité des patins afin d'amorcer le film d'huile quel que soit le sens de According to a second embodiment, each lateral face of the pads has at least one transverse groove, at least one edge of which has a slope intended to initiate the film of oil when the shaft rotates in the appropriate direction. Preferably each lateral face 9 of the pads has two grooves each located in the end region of the pads in order to prime the oil film regardless of the direction of
rotation de l'arbre.shaft rotation.
Afin d'assurer la lubrification des faces d'appui de l'arbre, constituées par les butées solidaires de l'arbre, sur les faces latérales des patins, le corps de palier est percé radialement d'au moyen d' un trou reliant l'extérieur du coussinet a une chambre iimitée par la face radialement interne du corps, les deux bagues latérales, l'arbre et sees buteeF In order to ensure the lubrication of the bearing faces of the shaft, formed by the stops integral with the shaft, on the lateral faces of the pads, the bearing body is drilled radially by means of a hole connecting the outside of the bearing has a chamber bounded by the radially internal face of the body, the two lateral rings, the shaft and sees buteeF
d'appui axial, dans laquelle se trouve les patins. axial support, in which the pads are located.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les bagues latérales sont pourvues sur leur extrémité radiaiement intérieure d'une nervure annulaire permettant de reduire l'intervalle entre les bagues et le bord radialement extérieur des butees axiales de l'arbre et par là même de réduire le cebit de l'huile circulant dans le coussinet par le trou Qu corps et ladite chambre et sortant en direction axiale par ledit intervalle. Ceci assure une bonne lubrification de toutes les faces du patin tant According to an advantageous characteristic of the invention, the lateral rings are provided on their radially inner end with an annular rib making it possible to reduce the interval between the rings and the radially outer edge of the axial stops of the shaft and thereby reduce the flow of oil flowing in the bearing through the hole Qu body and said chamber and exiting in an axial direction through said gap. This ensures good lubrication of all sides of the skid as long
latérales que radialement externe et interne. lateral than radially external and internal.
L'invention sera mieux comprise au moyen d'exemples de réalisation décrits ci-après et représentés sur les dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une vue partielle en coupe selon la ligne'I-I de la figure 2 La figure 2 est une coupe transversale partielle du coussinet selon l'invention, et Les figures 3 et 4 sont des exemples ae réalisation de patins pour le coussinet selon l'invention. Un arbre de machine est monté dans un coussinet The invention will be better understood by means of embodiments described below and shown in the accompanying drawings in which: Figure 1 is a partial sectional view along line II of Figure 2 Figure 2 is a section partial cross-section of the pad according to the invention, and FIGS. 3 and 4 are examples of the production of pads for the pad according to the invention. A machine shaft is mounted in a bearing
situé dans le carter de la machine. located in the machine housing.
Le coussinet est constitué d'une part par un corps de palier et d'autre part par trois patins dont un seul est représenté sur les figures pour plus de clarté. Chaque patin a la forme d'un secteur annulaire dont les bords radialement extérieur et intérieur ont un rayon de courbures, différents entre eux et différents de ceux du corps de palier et de l'arbre, afin de permettre l'amorçage et la création d'un film The bearing is constituted on the one hand by a bearing body and on the other hand by three pads of which only one is shown in the figures for clarity. Each shoe has the shape of an annular sector whose radially outer and inner edges have a radius of curvature, different from each other and different from those of the bearing body and of the shaft, in order to allow priming and the creation of 'a movie
d'huile destiné à procurer une portance. oil to provide lift.
Les patins sont situés dans une chambre limitée dans le sens radial par l'arbre et le corps de palier et dans le sens axial par les bagues laterales solidaires du corps de palier et par les faces d'appui des butées axiales de l'arbre. Ces butées axiales sont des parties annulaires rapportées sur l'arbre ou The pads are located in a chamber limited in the radial direction by the shaft and the bearing body and in the axial direction by the lateral rings integral with the bearing body and by the bearing faces of the axial stops of the shaft. These axial stops are annular parts attached to the shaft or
intégrées à celui-ci.integrated into it.
La lubrification du coussinet est assuree grâce a des trous perces radialement dans le corps de palier et qui relient la périphérie extérieure du corps à la chambre. L'intervalle annulaire entre ies bagues latérales et les butées axiales portant ies faces d'appui est réduit grâce a des nervures annulaires, situées sur la périphérie radialemen7 interne des bagues, dont la section est en forme de bec. Lorsque l'arbre tourne, l'huile pénètre par les trous dans la chambre, qui est aussi noyée et sort axialement entre les bagues et les faces avec un The lubrication of the bearing is ensured by means of holes drilled radially in the bearing body and which connect the external periphery of the body to the chamber. The annular interval between the lateral rings and the axial stops carrying the bearing faces is reduced thanks to annular ribs, situated on the radially internal periphery of the rings, the section of which is in the shape of a beak. When the shaft turns, the oil enters through the holes in the chamber, which is also drowned and exits axially between the rings and the faces with a
débit réduit du fait des nervures. reduced flow due to ribs.
Afin d'accepter une poussée axiale pendant la rotation de l'arbre, les deux faces latérales des patins sont pourvues, selon la figure 3, dans leurs zones avant et arrière vis-à-vis des faces d'appui, de pentes, montant depuis le bord jusqu'à la partie plane. Ces pentes provoquent la formation d'un "coin" d'huile, lors de la rotation de l'arbre dans un sene ou In order to accept an axial thrust during the rotation of the shaft, the two lateral faces of the pads are provided, according to FIG. 3, in their front and rear zones with respect to the bearing faces, slopes, amount from the edge to the flat part. These slopes cause the formation of a "wedge" of oil, when the shaft rotates in a sene or
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dans l'autre, qui permet la formation d'un film d'nuile entre les faces du patin et les surfaces d'appui. Une in the other, which allows the formation of an oil film between the faces of the shoe and the bearing surfaces. A
portance axiale est ainsi crée.axial lift is thus created.
Selon une autre réalisation de l'invention, le S film d'huile entre les faces du patin et les faces d'appui axial est créé grâce à une rainure située au milieu de chaque face Les bords de la rainure sont inclinés vers la partie plane de la face de façon à According to another embodiment of the invention, the oil film S between the faces of the pad and the axial bearing faces is created by means of a groove located in the middle of each face. The edges of the groove are inclined towards the flat part. from the front so
créer le coin d'huile qui générera le film. create the oil wedge that will generate the film.
Il va de soi que l'on peut apporter à l'invention toutes modifications destinées à l'améliorer ou a l'adapter à des cas précis sans pour It goes without saying that any modifications intended to improve or adapt it to specific cases can be made to the invention without
cela sortir de son cadre.that going beyond its framework.
Par exemple, dans le cas de machines tournan- For example, in the case of rotating machines
dans un seul sens, le patin peut ne présenter de pente que du côte avant par rapport au sens de rotation ou, in one direction only, the skate may only slope on the front side relative to the direction of rotation or,
si l'on utilise une rainure, celle-ci peut être prevue- if a groove is used, this can be foreseen.
dans la zone avant et la pente uniquement vers l'arrière. De même, dans le cas d'un arbre tournant canre les deux sens, on peut prévoir une rainure dans la zone de chaque extremité, les bords en pente de ces rainures étant inclinés vers la partie plDiane de ia face lazeraie in the front area and the slope only towards the rear. Similarly, in the case of a rotating shaft cane in both directions, one can provide a groove in the area of each end, the sloping edges of these grooves being inclined towards the plDiane part of ia lazeraie face
du patin.skating.
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